Патент ссср 195312

 

Союз Соеетснил

Сацизлисти еснил

Республин

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 09.X.1965 (¹ 1031734/26-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.1V.1967. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 14.V1.1967

Комитет по делам изобретений и атнрытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

1О. П. Пакушко, A. Г. Болтянский, В. Г. Комар, Б. Л. Ивоботенко и В. Г. Прытков

Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут

Заявитель

МЕХАНИЗМ ПРЕРЫВИСТОГО ПРОТЯГИВАНИЯ КИНОПЛЕНКИ

Известны механизмы прерывистого протягивания кинопленки для киноаппаратуры, содержащие шаговый двигатель, вал которого жестко связан с валом скачкового барабана и диском коммутирующего устройства.

В предлагаемом механизме для достижения синфазности работы скачкового механизма и обтюратора при импульсном управлении шаговым двигателем диск коммутирующего устройства кинематически связан с обтюратором, причем коммутирующим диском может служить и са» диск обтюратора. Для уменьшения вели пшы нестояния кадра на валу барабана скачкового механизма установлен электромагнитный бесконтактный фиксатор, электрически связанный с коммутирующим устройством.

На фиг. 1 дана структурная схема приводя дискретного перемещения кинопленки; на фиг. 2 — циклограмма импульсов управления напряжений на обмотках шагового двигателя и графики изменения пути (угла), скорости и ускорения на валу шагового двигателя; па фиг. 3 — структурная схема импульсного управления четырехфазным шаговым двигателем, включенным по трехфазной схеме при наличии одной мегки на диске обтюратора, служащего коммутирующим диском; на фиг. 4 — — схема конструкции электромагпитного фиксатора; па фиг. 5 — угловая моментная характеристика фиксатора.

В описываемом механизме работа шагового двигателя основана на равенстве энергий, расходуемых приводом на разгон и торможение. При таких условиях удается полностью устранить свободные колебания ротора, а значит и скачкового барабана, перемещающего кинопленку. Для обеспечения синфазности работы скачкового механизма с обтюратором шаговый двигатель управляется сериями электрических импульсов, Временная последовательность которых строго определена лопастью обтюратора или кинематически связанным с обтюратором диском.

Луч света от источника 1 света (см. фиг. 1) через радиальное щелевое отверстие вращающегося диска 2, кинематически связанного с обтюратором 8, падает на фотодиод 4, который преобразует световые импульсы в электрические. Усиленный усилителем 5 электрический импульс фотодиода 4, длительность которого (пропорциональная ширине щели) мала, поступает на электронный распределитель о импульсов, который преобразует унитарный код в четырехфазную систему однополярных прямоугольных импульсов напряжения, приложенных к обмоткам шагового двигателя 7, на валу которого жестко закреп30 лен скачковый барабан 8 и электромагнитный

195312 фиксатор 9. При наличии четырех щелевых отверстий на .коммутирующем диске 2, вращающем>ся"+ 6Ьнхронной скоростью и р фотодиод 4 за каждый обрпот диска генерирует серию из четырех коротких электрических импульсов.

Частота следования первых трех импульсов неизменна и равна.

1 о>, о C > где f — частота, т — время; q>; Q — углы расположения щелевых отверстий на коммутирующем диске.

Вследствие того, что g)y, четвертый окончательный импульс серии возникает с выдержкой времени: которая позволяет ротору шагового двигателя 7 к моменту поступления четвертого импульса повернуться на четыре элементарных шага по 22"5 каждый, т. е. на 90, причем четвертый элементарный шаг шаговый двигатель отрабатывает по инерции против сил поля, полностью расходуя запасенную кинематическую энергию.

На фиг. 2 даны законы изменения во времени угла поворота О угловой корости а и углового ускорения в зубчатого барабана 8 и ротора шагового двигателя 7 за каждый оборот диска.

Таким образом, на интервале в три шага (конструктивный шаг электродвигателя) по;;вижные массы привода накапливают энергию, достаточную для преодоления четырех шагов, причем четвертый шаг совершается в тормозящем поле. Привод рассеивает энергию, запасенную на первых трех шагах, и приходит в точку устойчивого равновесия, соответствующую четвертому шагу, с нулем кинематической энергии, В этот момент подается последний импульс и ротор фиксируется без колебаний.

Временная расстановка трех первых и последнего импульсов выбирается из условия равенства энергий на разгон и торможение, т. е. из условия движения ротора без колеба ний в конце шагового интервала.

Электронный коммутатор 10 (фиг. 3) со. держит два реактивных триггера 11, 12, схему совпадения 18 и три усилителя 5 мощности, на выходе которых включены обмотки 14, 15, 1б, 17, причем две обмотки 14 и 15 объединены в одну фазу.

Усиленный запускающий импульс фотодиода 4 поступает на вход реактивного триггера 11, который управляет усилителем 5 и обмотками 14 и 15 шагового двигателя 7.

Реактивный триггер 12 запускается импульсом, возникающим при возвращении триггера 11 в исходное состояние. Триггер 12 управляет усилителем 5 и обмоткой 15 шагового двигателя 7. Триггеры 11 и 12 гальванически

30 С

*40

65 связаны с л .сйкой схемы совпадения, которая управляет усилителем 5 и обмоткой 17 шаговсго двигателя 7.

В исходном состоянии потенциалы коллекторов транзисторов, связанных с ячейкой схемы совпадения, равны, ца вход усилителя 5 подается отпирающий потенциал, обмотка 17 шагового двигателя 7 находится под током и создает момент фиксации ротора шагового двигателя 7.

За каждый оборот обтюратора 8 фотодиод

4 вырабатывает запускающ электрический импульс, который, поступая на вход электронного коммутатора 10 и перебрасывал триггер

11 в другое состояние, отключает обмотку 17 и включает обмотки 14 и 15 шагового двигателя 7. Через интервал времени, определяемый настройкой схемы, триггер 11 возвращается в исходное состояние, запуская триггер 12, При этом обмотки 14 и 15 отключаются и включается обмотка 1б шагового двиraTeëÿ 7. Триггер 12 возвращается в исходное положсние через интервал времени, также определяемый настройкой схемы. При этом отключается оомотка 1б и включается обмотка 17 шагового двигателя 7.

Таким образом, вся схема приходит в исходное состояние. Цикл коммутации автоматически повторяется при возникновении очередного светового импульса. Метка на обтюраторе 8 при данном способе управления используется только для обеспечения синфазности движений механизма подачи ленты с вращепием обтюратора. Необходимый закон

ii ii>ik(-. пил ago iaTorо барабана 8 Iioлпостью обеспечивается электронным коммутатором 10.

Для устранения возможного разброса в угловых положениях зубчатого барабана, вызванного неточностью изготовления деталей шагового двигателя 7 и изменением условий работы, предусматривается электромагнитный фиксатор 9 (фиг. 4). Фиксатор состоит из зубчатого венца ротора 18, зубчатого венца статора 19, магнитопровода 20 статора и обмотки возбуждения 21. Зубчатый ротор фиксатора жестко связан с валом шагового двигателя 7 или валом зубчатого барабана. Форма зубцов на статорном и роторном венцах фиксатора предпочтительно трапецеидальная, отношение ширины коронки зубца 6, в зазоре к зубцовому делению для увеличения удельного синхронизирующего момента на устойчивом участке моментной характеристики желательно выбирать в пределах 0,2 — 0,3, Фиксатор работает при исходном разбросе в угловых положениях зубчатого барабана (к моменту включения фиксатора), равном ЛО„,„=- +.2 (ЛО„„ угловая ошибка в положении барабана), т. е. уменьшает ошибку приблизительно в 50 раз.

Таким образом применение фиксатора полностью решает з адачу точной остановки кадра. Угловая ошибка будет уменьшаться с уменьшением нагрузки М, как показано на

195312 фиг. 5. Фиксатср управляется оконечным импульсом серии таким образом, что обесточенный при движении зубчатого барабана оп возбуждается в момент полной его остановки.

11редмет изобретения

1. Мехашгзм прерывистого протягивания кинопленки, например, для киносъемочного аппарата, с шаговым двигателем и коммутирующим устройством, от.гичаюигийся тем, что, с целью достижения спнфазности работы ска чко;oro механизма и обтюратора прн импульсном управлении шаговым двигателем, диск коммутирующего устройства кинематичсски связан с обтюратором.

2. Механизм по п. 1, отличаюгггийся тем, что коммутирующим диском служит обтюратор.

3. Механизм по п. 1 или по п. 2, отличаюигийся тем, что, с целью уменьшения велипшы нестояния кадра, на валу барабана скачкового механизма установлен электромагнитный бесконтактный фиксатор, электрически связанный с коммутирующим устройством.

195312

73 (! 7О

1

Jl

1

Фиг 3

Фиг.Ф

Составитель С. Коврина

Текред Т. П. Курилко Корректоры: E. Ф. Полионова и Л. В. Наделяева

Редактор Н. С. Коган

Заказ 1737/7 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографич, пр. Сапунова, 2